JPH09283514A - Electronic device material and manufacture thereof - Google Patents
Electronic device material and manufacture thereofInfo
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- JPH09283514A JPH09283514A JP11328396A JP11328396A JPH09283514A JP H09283514 A JPH09283514 A JP H09283514A JP 11328396 A JP11328396 A JP 11328396A JP 11328396 A JP11328396 A JP 11328396A JP H09283514 A JPH09283514 A JP H09283514A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化シリコン膜上
に有機材料膜が形成された電子デバイス材料及びその製
造方法に関する。より詳しくは、酸化シリコン膜と有機
材料膜との間の接着性が向上した電子デバイス材料及び
その製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electronic device material in which an organic material film is formed on a silicon oxide film and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to an electronic device material having improved adhesion between a silicon oxide film and an organic material film and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、半導体装置のデバイス材料の
基本的な構造として、酸化シリコン膜上に層間絶縁膜が
形成された材料が使用されている。このような層間絶縁
膜としては、比誘電率が３．９のＳｉＯ2膜や比誘電率
が３．７〜３．２のＳｉＯＦ膜などの無機材料が用いら
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a basic structure of a device material of a semiconductor device, a material in which an interlayer insulating film is formed on a silicon oxide film has been used. As such an interlayer insulating film, an inorganic material such as a SiO 2 film having a relative dielectric constant of 3.9 or a SiOF film having a relative dielectric constant of 3.7 to 3.2 is used.
【０００３】ところで、近年、半導体デバイスの微細化
に伴い、クロストークなどの発生を防止するために、デ
バイスの配線容量を低減することが求められており、特
に、半導体デバイスのデザインルールが０．１８μｍ以
下となるような場合にその要請が強い。このため、層間
絶縁膜を低誘電率化することが強く求められるようにな
っているが、ＳｉＯ2膜やＳｉＯＦ膜などに代わる無機
材料は開発されていないのが現状である。By the way, in recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, it has been required to reduce the wiring capacitance of the device in order to prevent the occurrence of crosstalk, and in particular, the design rule of the semiconductor device is 0. The demand is strong when the thickness is 18 μm or less. For this reason, there is a strong demand for lowering the dielectric constant of the interlayer insulating film, but at present, no inorganic material has been developed to replace the SiO 2 film and the SiOF film.
【０００４】そこで、上述したような無機材料では実現
困難な低い誘電率を達成可能な材料膜として有機材料膜
を利用することが注目されている。例えば、半導体装置
の製造プロセスにおいて、従来より所定の材料膜のパタ
ーニング用レジストマスクやイオン注入用のレジストマ
スクとして用いられているポリイミド系樹脂膜の比誘電
率は３．５〜３．０である。また、レジストマスクとし
ては利用されていないが、非誘電率が非常に低い有機材
料として、フッ素系樹脂膜（比誘電率２．５〜１．７）
も知られている。Therefore, it has been attracting attention to use an organic material film as a material film capable of achieving a low dielectric constant which is difficult to realize with the above-mentioned inorganic materials. For example, in a semiconductor device manufacturing process, a polyimide resin film conventionally used as a resist mask for patterning a predetermined material film or a resist mask for ion implantation has a relative dielectric constant of 3.5 to 3.0. . Although not used as a resist mask, a fluorine-based resin film (relative permittivity 2.5 to 1.7) is used as an organic material having a very low non-dielectric constant.
Is also known.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリイ
ミド系樹脂膜などの有機材料膜を層間絶縁膜として利用
する場合、下地となる酸化シリコン膜と有機材料膜とは
長期に亘って安定に接着していることが必要となるが、
レジストマスクとして利用されている従来の有機材料膜
は、下地となる酸化シリコン膜との密着性が不十分であ
り、高信頼性の半導体デバイスが得られないという問題
がある。これは、レジストマスクとして使用する有機材
料膜は、半導体デバイスの完成時には除去されてしまう
ものであるため、下地となる材料膜との接着性に長期的
な信頼性が求められることはなく、また下地との接着強
度が不十分であっても、それがデバイスの信頼性を損な
うものではないためである。However, when an organic material film such as a polyimide resin film is used as the interlayer insulating film, the underlying silicon oxide film and the organic material film are stably bonded over a long period of time. Need to be
The conventional organic material film used as a resist mask has insufficient adhesion to the underlying silicon oxide film, resulting in a problem that a highly reliable semiconductor device cannot be obtained. This is because the organic material film used as the resist mask is removed when the semiconductor device is completed, and therefore long-term reliability is not required for the adhesiveness with the underlying material film. Even if the adhesive strength with the base is insufficient, it does not impair the reliability of the device.
【０００６】また、フッ素系樹脂膜の場合、酸化シリコ
ン膜との接着性は、ポリイミド系樹脂膜の場合に比べい
っそう低く、層間絶縁膜として使用することは非常に困
難である。Further, the adhesiveness of the fluorine resin film with the silicon oxide film is much lower than that of the polyimide resin film, and it is very difficult to use it as an interlayer insulating film.
【０００７】本発明は、以上の従来の技術の問題を解決
しようとするものであり、酸化シリコン膜とその上に形
成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料、例え
ば半導体デバイスにおいて、酸化シリコン膜と有機材料
膜との間の接着性を向上させることを目的とする。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the conventional techniques, and in an electronic device material including a silicon oxide film and an organic material film formed thereon, for example, in a semiconductor device, silicon oxide is used. The purpose is to improve the adhesion between the film and the organic material film.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者は、有機材料膜
にシランカップリング剤を含有させることにより上述の
問題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに
至った。The present inventor has found that the above problem can be solved by including a silane coupling agent in the organic material film, and has completed the present invention.
【０００９】即ち、本発明は、酸化シリコン膜とその上
に形成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料に
おいて、有機材料膜がシランカップリング剤を含有する
ことを特徴とする電子デバイス材料を提供する。That is, the present invention provides an electronic device material comprising a silicon oxide film and an organic material film formed thereon, wherein the organic material film contains a silane coupling agent. provide.
【００１０】また、本発明は、酸化シリコン膜とその上
に形成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料の
製造方法であって、酸化シリコン膜上に、シランカップ
リング剤とマトリックス樹脂とを含有する有機材料膜形
成用組成物を塗布するか、又はシランカップリング剤と
マトリックス樹脂とを共蒸着させることにより有機材料
膜を形成することを特徴とする製造方法を提供する。The present invention is also a method for producing an electronic device material comprising a silicon oxide film and an organic material film formed thereon, wherein a silane coupling agent and a matrix resin are provided on the silicon oxide film. Provided is a method for producing an organic material film, which comprises applying the contained composition for forming an organic material film or co-evaporating a silane coupling agent and a matrix resin.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
【００１２】本発明の電子デバイス材料は、酸化シリコ
ン膜上に層間絶縁膜として機能する有機材料膜が形成さ
れた構造を有し、その有機材料膜にシランカップリング
剤が含有されていることを特徴とする。これにより、有
機材料膜と酸化シリコン膜との界面にシランカップリン
グ剤を存在させることができ、両者の接着性を向上させ
ることができる。The electronic device material of the present invention has a structure in which an organic material film functioning as an interlayer insulating film is formed on a silicon oxide film, and the organic material film contains a silane coupling agent. Characterize. Thus, the silane coupling agent can be present at the interface between the organic material film and the silicon oxide film, and the adhesiveness between the two can be improved.
【００１３】本発明において好ましく使用できるシラン
カップリング剤としては、式（１）The silane coupling agent preferably used in the present invention is represented by the formula (1)
【００１４】[0014]
【化３】 （式中、ａ、ｂ及びｃは、０≦ａ≦３、０≦ｂ≦３、１
≦ｃ≦３、ａ＋ｂ≧１、及びａ＋ｂ＋ｃ＝４を満たす整
数であり、Ｘはハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子等）であり、ＯＲ1はアルコキシル基
（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）であり、Ｒ2は
アルキル基（例えば、メチル基、エチル基等）、ハロゲ
ン化アルキル基（例えば、トリフルオロメチル基等）、
アルケン基（例えば、ビニル基等）、ハロゲン化アルケ
ン基（例えば、パーフルオロビニル基等）、アミノアル
キル基（例えば、アミノメチル基等）、ハロゲン化アミ
ノアルキル基（例えば、フルオロアミノメチル基等）及
びその誘導体より選ばれるいずれか１種であり、ｃ≧２
の場合これらの任意の組み合わせとすることができ
る。）で示される化合物が挙げられる。Embedded image (Where a, b and c are 0 ≦ a ≦ 3, 0 ≦ b ≦ 3, 1
Is an integer satisfying ≦ c ≦ 3, a + b ≧ 1, and a + b + c = 4, X is a halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), OR 1 is an alkoxyl group (eg, methoxy group, R 2 is an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, etc.), a halogenated alkyl group (eg, trifluoromethyl group, etc.),
Alkene group (for example, vinyl group), halogenated alkene group (for example, perfluorovinyl group), aminoalkyl group (for example, aminomethyl group), halogenated aminoalkyl group (for example, fluoroaminomethyl group) And any one of derivatives thereof, and c ≧ 2
In this case, any combination of these can be used. ). The compound shown by these is mentioned.
【００１５】ところで、式（１）の化合物において、Ｏ
Ｒ1のアルコキシル基又はＸのハロゲン原子は、酸化シ
リコン膜表面に存在する水酸基（−ＯＨ）と反応して酸
化シリコン膜とシランカップリング剤とを結合させる役
割を担う。このため、式（１）中のＳｉ原子が有する４
つの結合手のうち、少なくとも１つは、アルコキシル基
又はハロゲン原子である。即ち、ａとｂとの和（ａ＋
ｂ）は１以上の整数となる。この場合、アルコキシル基
及びハロゲン原子が共通のＳｉ原子に同時に結合してい
てもよい。By the way, in the compound of the formula (1), O
The alkoxyl group of R 1 or the halogen atom of X plays a role of reacting with a hydroxyl group (—OH) existing on the surface of the silicon oxide film to bond the silicon oxide film and the silane coupling agent. Therefore, the Si atom in the formula (1) has 4
At least one of the bonds is an alkoxyl group or a halogen atom. That is, the sum of a and b (a +
b) is an integer of 1 or more. In this case, the alkoxyl group and the halogen atom may be simultaneously bonded to the common Si atom.
【００１６】なお、酸化シリコン膜表面に存在する水素
基（−ＯＨ）濃度がごく低い場合、式（１）の化合物に
おけるＳｉ−Ｏ結合もしくはＳｉ−Ｘ結合の存在が、Ｓ
ｉ−Ｏ結合及びＳｉ−Ｓｉ結合よりなる酸化シリコン膜
に対する接着性を向上させることができる。従って、酸
化シリコン膜表面に存在する水素基（−ＯＨ）濃度がご
く低い場合においても、式（１）中のＳｉ原子が有する
４つの結合手のうち、少なくとも１つは、アルコキシル
基あるいはハロゲン原子であり、即ち、ａとｂとの和
（ａ＋ｂ）は１以上の整数となる。この場合も、アルコ
キシル基及びハロゲン原子が共通のＳｉ原子に同時に結
合していてもよい。When the concentration of hydrogen groups (-OH) existing on the surface of the silicon oxide film is extremely low, the presence of Si-O bond or Si-X bond in the compound of the formula (1) indicates S
It is possible to improve the adhesiveness to the silicon oxide film composed of i-O bond and Si-Si bond. Therefore, even when the hydrogen group (-OH) concentration existing on the surface of the silicon oxide film is extremely low, at least one of the four bonds of the Si atom in the formula (1) is an alkoxyl group or a halogen atom. That is, the sum (a + b) of a and b is an integer of 1 or more. Also in this case, the alkoxyl group and the halogen atom may be simultaneously bonded to the common Si atom.
【００１７】また、式（１）の化合物において、Ｒ2の
アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケン基、ハロ
ゲン化アルケン基、アミノアルキル基、ハロゲン化アミ
ノアルキル基及びその誘導体は、有機材料膜を主として
構成する樹脂（マトリックス樹脂）に対して吸着（もし
くは相溶）する機能を担う。即ち、有機材料膜の表面に
位置することとなったシランカップリング剤中のＲ2の
部分が、マトリックス樹脂からなる有機材料膜を酸化シ
リコン膜上に繋ぎ止めるのである。従って、式（１）中
のＳｉ原子が有する４つの結合手のうち、少なくとも１
つは、これらの置換基と結合している。即ち、ｃは１以
上の整数となる。この場合、２つ以上のＲ2が存在する
場合、それぞれのＲ2は、同一の構造を有する置換基で
あっても、異なる構造を有する置換基であってもよい。In the compound of the formula (1), the alkyl group, halogenated alkyl group, alkene group, halogenated alkene group, aminoalkyl group, halogenated aminoalkyl group and derivative thereof of R 2 are formed of an organic material film. It mainly has a function of adsorbing (or compatibilizing) with the constituent resin (matrix resin). That is, the portion of R 2 in the silane coupling agent located on the surface of the organic material film holds the organic material film made of the matrix resin on the silicon oxide film. Therefore, at least one of the four bonds of the Si atom in formula (1) is
One is bound to these substituents. That is, c is an integer of 1 or more. In this case, when two or more R 2 are present, each R 2 may be a substituent having the same structure or a substituent having a different structure.
【００１８】式（１）で表されるシランカップリング剤
の具体例としては、トリメチルクロロシラン、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（ア
ミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、Ｎ−β−（アミノエチル）−β−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン等を挙げることができる。Specific examples of the silane coupling agent represented by the formula (1) include trimethylchlorosilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and vinyltris (β- Methoxyethoxy) silane,
β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane,
γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -β-aminopropylmethyldimethoxysilane and the like can be mentioned.
【００１９】なお、後述するようにマトリックス樹脂が
フッ素系樹脂である場合には、式（１）のシランカップ
リング剤としては、フッ素系樹脂との親和性が良好とな
るようにフッ素原子を含有するものが好ましい。この場
合、式（１）のＸがフッ素原子であるか、又はＲ2の少
なくとも一つにフッ素原子が含まれていればよい。When the matrix resin is a fluororesin, as will be described later, the silane coupling agent of the formula (1) contains a fluorine atom so that the silane coupling agent has a good affinity with the fluororesin. Those that do are preferred. In this case, it is sufficient that X in the formula (1) is a fluorine atom or at least one of R 2 contains a fluorine atom.
【００２０】このようなフッ素原子を含有するシランカ
ップリング剤の具体例としては、３，３，３−トリフロ
ロプロピルトリクロロシラン、メチル−３，３，３−ト
リフロロプロピルジクロロシラン、３，３，４，４，
５，５，６，６，６−ノナフロロヘキシルトリクロロシ
ラン、ジメトキシメチル−３，３，３−トリフロロプロ
ピルシラン、３，３，３−トリフロロプロピルトリメト
キシシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノ
ナフロロヘキシルメチルジクロロシラン、３−トリフロ
ロアセトキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げるこ
とができる。Specific examples of such a silane coupling agent containing a fluorine atom include 3,3,3-trifluoropropyltrichlorosilane, methyl-3,3,3-trifluoropropyldichlorosilane, and 3,3. , 4, 4,
5,5,6,6,6-nonafluorohexyltrichlorosilane, dimethoxymethyl-3,3,3-trifluoropropylsilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,4,4 , 5,5,6,6,6-nonafluorohexylmethyldichlorosilane, 3-trifluoroacetoxypropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
【００２１】有機材料膜を主として構成するマトリック
ス樹脂としては、従来よりレジストマスクとして用いら
れているようなポリイミド系樹脂や、フッ素系樹脂を挙
げることができる。具体的には、テフロンＡＦ（デュポ
ン社製）、サイトップ（旭硝子社製）、フッ化ポリアリ
ルエーテル等を挙げることができる。特に、このような
フッ素系樹脂は、比誘電率が非常に低いのみならず、配
線材料としてＣｕを用いた場合には、このＣｕの拡散を
抑制することができるので、層間絶縁膜として好ましく
使用することができる。Examples of the matrix resin which mainly constitutes the organic material film include polyimide resins and fluorine resins which have been conventionally used as resist masks. Specifically, Teflon AF (manufactured by DuPont), Cytop (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), fluorinated polyallyl ether and the like can be mentioned. In particular, such a fluorine-based resin has a very low relative dielectric constant, and when Cu is used as a wiring material, it can suppress the diffusion of Cu, and thus is preferably used as an interlayer insulating film. can do.
【００２２】有機材料膜中におけるシランカップリング
剤とフッ素系樹脂等のマトリックス樹脂との比率は、シ
ランカップリング剤の量が少な過ぎると酸化シリコン膜
と有機材料膜の接着性が充分に向上せず、シランカップ
リング剤の量が多過ぎると有機材料膜の膜強度が低下す
るので、好ましくは重量比でシランカップリング剤：有
機材料＝１：１０００〜１：５、好ましくは、１：５０
０〜１：１０である。The ratio of the silane coupling agent to the matrix resin such as a fluororesin in the organic material film is such that if the amount of the silane coupling agent is too small, the adhesiveness between the silicon oxide film and the organic material film is sufficiently improved. However, if the amount of the silane coupling agent is too large, the film strength of the organic material film decreases, so that the weight ratio of silane coupling agent: organic material = 1: 1000 to 1: 5, preferably 1:50.
It is 0 to 1:10.
【００２３】有機材料膜には、以上のシランカップリン
グ剤とマトリックス樹脂とに加えて、発明の効果を損な
わない範囲で種々の添加剤、例えば有機ＳＯＧ材料等を
適宜含有させることができる。In addition to the above-mentioned silane coupling agent and matrix resin, the organic material film may appropriately contain various additives such as an organic SOG material as long as the effects of the invention are not impaired.
【００２４】本発明の電子デバイス材料を構成する酸化
シリコン膜としては特に限定はなく、半導体デバイス材
料として従来より用いられているものを好ましく使用す
ることができる。The silicon oxide film forming the electronic device material of the present invention is not particularly limited, and those conventionally used as semiconductor device materials can be preferably used.
【００２５】本発明の電子デバイス材料は次のように製
造することができる。The electronic device material of the present invention can be manufactured as follows.
【００２６】即ち、前述したような特徴を有するシラン
カップリング剤とマトリックス樹脂とを含有する有機材
料膜形成用組成物を調製し、その組成物を酸化シリコン
膜上に塗布して有機材料膜を形成することにより製造す
ることができる。あるいは、シランカップリング剤とマ
トリックス樹脂とを酸化シリコン膜上に共蒸着して有機
材料膜を形成すことにより製造することができる。That is, a composition for forming an organic material film containing a silane coupling agent having the above-mentioned characteristics and a matrix resin is prepared, and the composition is applied onto a silicon oxide film to form an organic material film. It can be manufactured by forming. Alternatively, it can be manufactured by co-evaporating a silane coupling agent and a matrix resin on a silicon oxide film to form an organic material film.
【００２７】ここで、有機材料膜形成用組成物は、マト
リックス樹脂とシランカップリング剤とを必要に応じて
溶媒中で公知の混合方法により均一に混合することによ
り調製することができる。Here, the composition for forming an organic material film can be prepared by uniformly mixing a matrix resin and a silane coupling agent in a solvent, if necessary, by a known mixing method.
【００２８】このような有機材料膜形成用組成物の塗布
方法としては、公知の塗布方法を利用するこができ、例
えばスピンコート法やディッピング法によって塗布する
ことができる。As a method for applying such an organic material film-forming composition, a known application method can be used, for example, a spin coating method or a dipping method.
【００２９】また、シランカップリング剤とマトリック
ス樹脂との共蒸着方法としては、真空蒸着法等を利用す
ることができる。Further, as a co-deposition method of the silane coupling agent and the matrix resin, a vacuum deposition method or the like can be used.
【００３０】本発明の電子デバイス材料の製造方法にお
いては、有機材料膜形成用組成物を塗布した後に、又は
シランカップリング剤とマトリックス樹脂とを共蒸着し
た後に、加熱処理（室温以上〜２００℃）を行うことが
好ましい。これにより、シランカップリング剤のアルコ
キシル基やハロゲン原子と酸化シリコン膜表面の水酸基
との反応を促進させ、両者の接着性を短時間でより向上
させることができる。In the method for producing an electronic device material of the present invention, after applying the composition for forming an organic material film or after co-evaporating a silane coupling agent and a matrix resin, heat treatment (room temperature or higher to 200 ° C. or higher) is performed. ) Is preferably performed. Thereby, the reaction between the alkoxyl group or halogen atom of the silane coupling agent and the hydroxyl group on the surface of the silicon oxide film can be promoted, and the adhesiveness between the two can be further improved in a short time.
【００３１】本発明の電子デバイス材料は、酸化シリコ
ン膜に層間絶縁膜が形成された構造を有するデバイスを
製造する際に利用することができ、特に好ましくは半導
体デバイス材料として利用価値が高い。The electronic device material of the present invention can be used when manufacturing a device having a structure in which an interlayer insulating film is formed on a silicon oxide film, and particularly preferably has high utility value as a semiconductor device material.
【００３２】[0032]
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。The present invention will be described below in more detail with reference to examples.
【００３３】実施例１ 有機材料膜のマトリックス樹脂として、式（２）Example 1 As the matrix resin of the organic material film, the formula (2) was used.
【００３４】[0034]
【化４】 （式中、ｎ及びｍは重合数を示す整数である）の構造を
有するフッ素系樹脂（テフロンＡＦ１６００，デュポン
社製）６重量部を、スピンコート用溶媒（フロリナート
ＦＣ−７５，３Ｍ社製）１００重量部に溶解させた。こ
の溶液に、シランカップリング剤として、３，３，４，
４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキシルトリクロ
ロシラン（ＬＳ−９１２，信越シリコーン社製）を、フ
ッ素系樹脂１００重量部に対し１重量部の割合で溶解さ
せることにより有機材料膜形成用組成物を調製した。Embedded image (In the formula, n and m are integers indicating the number of polymerization) 6 parts by weight of a fluororesin (Teflon AF1600, manufactured by DuPont) having a structure of spin coating solvent (Fluorinert FC-75, manufactured by 3M) It was dissolved in 100 parts by weight. To this solution, as a silane coupling agent, 3, 3, 4,
An organic material film by dissolving 4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyltrichlorosilane (LS-912, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) at a ratio of 1 part by weight to 100 parts by weight of a fluororesin. A forming composition was prepared.
【００３５】次に、シリコン基板上に０．５μｍ厚の酸
化シリコン膜が形成されたウェハ上に、有機材料膜形成
用組成物をスピンコート法により塗布し、６０℃にて５
時間放置した。これにより約０．４μｍ厚の有機材料膜
が酸化シリコン膜上に形成された電子デバイス材料を得
た。Then, the composition for forming an organic material film is applied by spin coating onto a wafer having a silicon oxide film with a thickness of 0.5 μm formed on a silicon substrate, and the composition is applied at 60 ° C. for 5 hours.
Left for hours. Thus, an electronic device material in which an organic material film having a thickness of about 0.4 μm was formed on the silicon oxide film was obtained.
【００３６】なお、有機材料膜の膜厚は、段差測定装置
（Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ，テンコール社製により測定し
た。The thickness of the organic material film was measured by a step measuring device (Alpha-Step, manufactured by Tencor Co., Ltd.).
【００３７】実施例２ ３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキ
シルトリクロロシラン（ＬＳ−９１２，信越シリコーン
社製）を、フッ素系樹脂３０重量部に対し１重量部の割
合で溶解させることにより有機材料膜形成用組成物を調
製する以外は、実施例１と同様の操作により電子デバイ
ス材料を得た。Example 2 1 part of 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyltrichlorosilane (LS-912, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was added to 30 parts by weight of a fluororesin. An electronic device material was obtained by the same operation as in Example 1 except that the composition for forming an organic material film was prepared by dissolving the composition in an amount of part by weight.
【００３８】実施例３ ３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキ
シルトリクロロシランに代えて、シランカップリング剤
として３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロ
ロヘキシルメチルジクロロシラン（ＬＳ−１４６５，信
越シリコーン社製）を使用する以外は、実施例１と同様
の操作により電子デバイス材料を得た。 実施例４ ３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキ
シルメチルジクロロシランを、フッ素系樹脂３０重量部
に対し１重量部の割合で溶解させることにより有機材料
膜形成用組成物を調製する以外は、実施例３と同様の操
作により電子デバイス材料を得た。Example 3 In place of 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyltrichlorosilane, 3,3,4,4,5,5 was used as a silane coupling agent. An electronic device material was obtained by the same operation as in Example 1 except that 6,6,6-nonafluorohexylmethyldichlorosilane (LS-1465, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was used. Example 4 An organic material film was prepared by dissolving 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexylmethyldichlorosilane in an amount of 1 part by weight based on 30 parts by weight of a fluororesin. An electronic device material was obtained in the same manner as in Example 3, except that the composition for forming was prepared.
【００３９】比較例１ シランカップリング剤を使用しない以外は実施例１と同
様の操作により比較のための電子デバイス材料を得た。Comparative Example 1 An electronic device material for comparison was obtained by the same operation as in Example 1 except that the silane coupling agent was not used.
【００４０】（評価）実施例１〜４及び比較例１で得ら
れた電子デバイス材料の有機材料膜に対し、カッターナ
イフを用いて、２ｍｍ四方の正方形の傷を１００個設
け、その場所へ市販の粘着テープ（スコッチテープ（カ
タログナンバー８１０−１−１８），住友スリーエム社
製）を付着させ、粘着テープを酸化シリコン膜に対し４
５°の角度で引き剥がすことにより、カッター傷部分の
有機材料膜が酸化シリコン膜から剥離するか否かを目視
にて観察し、剥離した数をカウントした。その結果を表
１に示す。(Evaluation) The organic material film of the electronic device material obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was provided with 100 2 mm square scratches by using a cutter knife, and the scratches were put on the market. Adhesive tape (Scotch tape (catalog number 810-1-18), manufactured by Sumitomo 3M Ltd.) was attached, and the adhesive tape was attached to the silicon oxide film 4 times.
It was visually observed whether or not the organic material film at the scratched portion of the cutter was peeled off from the silicon oxide film by peeling it off at an angle of 5 °, and the number of peeled off was counted. Table 1 shows the results.
【００４１】[0041]
【表１】シランカッフ゜リンク゛ 剤 シランカッフ゜リンク゛ 剤/フッ 素系樹脂 剥離数 実施例 １ ノナフロロヘキシルトリクロロシラン １／１００ ９０ ２ ノナフロロヘキシルトリクロロシラン １／３０ ８５ ３ ノナフロロヘキシルメチルシ゛クロロシラン １／１００ ９４ ４ ノナフロロヘキシルメチルシ゛クロロシラン １／３０ ８２ 比較例 １ 使用せず − １００ [Table 1] Silane Cuplinking Agent Silane Cuplinking Agent / Fluorine Resin Peeling Number Example 1 Nonafluorohexyltrichlorosilane 1/100 90 2 Nonafluorohexyltrichlorosilane 1/30 85 3 Nonafluorohexylmethyldichlorosilane 1 / 100 94 4 Nonafluorohexylmethyldichlorosilane 1/30 82 Comparative Example 1 Not used -100
【００４２】表１から、シランカップリング剤を使用し
ていない電子デバイス材料の場合、カッター傷部分の有
機材料膜が全て剥離してしまうことがわかる。From Table 1, it is understood that in the case of the electronic device material which does not use the silane coupling agent, the organic material film on the scratched portion of the cutter is completely peeled off.
【００４３】一方、有機材料膜がシランカップリング剤
を含有する実施例１〜４の電子デバイス材料の場合、比
較例１に比べ剥離数が低減しており、従って酸化シリコ
ン膜と有機材料膜との接着性が改善されていることがわ
かる。On the other hand, in the case of the electronic device materials of Examples 1 to 4 in which the organic material film contains a silane coupling agent, the number of peelings was reduced as compared with Comparative Example 1, and therefore the silicon oxide film and the organic material film were separated. It can be seen that the adhesiveness of is improved.
【００４４】また、シランカップリング剤としてノナフ
ロロヘキシルトリクロロシランまたはノナフロロヘキシ
ルメチルジクロロシランを用いた場合に、テフロンＡＦ
とシランカップリング剤の重量比が、１００：１のサン
プルウェハよりも、３０：１のサンプルウェハの方が、
有機材料膜が剥離しにくくなっている。これより、酸化
シリコン膜と有機材料膜の接着性より向上させる為には
シランカップリング剤の有機材料に添加する分量を増大
させればよいことがわかる。When nonafluorohexyltrichlorosilane or nonafluorohexylmethyldichlorosilane is used as the silane coupling agent, Teflon AF
The weight ratio of the silane coupling agent to the silane coupling agent is 30: 1 for the sample wafer of 100: 1,
The organic material film is difficult to peel off. From this, it is understood that in order to improve the adhesiveness between the silicon oxide film and the organic material film, the amount of the silane coupling agent added to the organic material should be increased.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明によれば、酸化シリコン膜とその
上に形成された低誘電率の有機材料膜とからなる電子デ
バイス材料においては、酸化シリコン膜と低誘電率の有
機材料膜との間の接着性が向上しており、従って、本発
明の電子デバイス材料から形成された各種電子デバイ
ス、例えば半導体デバイスの信頼性を向上させることが
できる。According to the present invention, in an electronic device material comprising a silicon oxide film and an organic material film having a low dielectric constant formed thereon, a silicon oxide film and an organic material film having a low dielectric constant are used. The adhesiveness between the two is improved, and therefore, the reliability of various electronic devices formed from the electronic device material of the present invention, for example, semiconductor devices can be improved.
Claims (10)
機材料膜とからなる電子デバイス材料において、有機材
料膜がシランカップリング剤を含有することを特徴とす
る電子デバイス材料。1. An electronic device material comprising a silicon oxide film and an organic material film formed thereon, wherein the organic material film contains a silane coupling agent.
≦ｃ≦３、ａ＋ｂ≧１、及びａ＋ｂ＋ｃ＝４を満たす整
数であり、Ｘはハロゲン原子であり、ＯＲ1はアルコキ
シル基であり、Ｒ2はアルキル基、ハロゲン化アルキル
基、アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アミノアルキ
ル基、ハロゲン化アミノアルキル基及びその誘導体より
選ばれるいずれか１種であり、ｃ≧２の場合これらの任
意の組み合わせとすることができる。）に示される化合
物である請求項１記載の電子デバイス材料。2. The silane coupling agent has the formula (1): (Where a, b and c are 0 ≦ a ≦ 3, 0 ≦ b ≦ 3, 1
An integer satisfying ≦ c ≦ 3, a + b ≧ 1, and a + b + c = 4, X is a halogen atom, OR 1 is an alkoxyl group, R 2 is an alkyl group, a halogenated alkyl group, an alkene group, a halogenated group. It is any one selected from an alkene group, an aminoalkyl group, a halogenated aminoalkyl group and a derivative thereof, and when c ≧ 2, any combination thereof can be used. The electronic device material according to claim 1, which is a compound represented by the formula (1).
有する請求項２記載の電子デバイス材料。3. The electronic device material according to claim 2, wherein at least one R 2 contains a fluorine atom.
項１〜３のいずれかに記載の電子デバイス材料。4. The electronic device material according to claim 1, wherein the organic material film is a fluororesin.
バイス材料から形成された半導体装置。5. A semiconductor device formed from the electronic device material according to claim 1.
機材料膜とからなる電子デバイス材料の製造方法であっ
て、酸化シリコン膜上に、シランカップリング剤とマト
リックス樹脂とを含有する有機材料膜形成用組成物を塗
布するか、又はシランカップリング剤とマトリックス樹
脂とを共蒸着させることにより有機材料膜を形成するこ
とを特徴とする製造方法。6. A method for manufacturing an electronic device material comprising a silicon oxide film and an organic material film formed thereon, comprising: an organic material containing a silane coupling agent and a matrix resin on the silicon oxide film. A method for producing an organic material film, which comprises applying a film-forming composition or co-evaporating a silane coupling agent and a matrix resin.
≦ｃ≦３、ａ＋ｂ≧１、及びａ＋ｂ＋ｃ＝４を満たす整
数であり、Ｘはハロゲン原子であり、ＯＲ1はアルコキ
シル基であり、Ｒ2はアルキル基、ハロゲン化アルキル
基、アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アミノアルキ
ル基、ハロゲン化アミノアルキル基及びその誘導体より
選ばれるいずれか１種であり、ｃ≧２の場合これらの任
意の組み合わせとすることができる。）に示される化合
物である請求項６記載の製造方法。7. The silane coupling agent has the formula (1): (Where a, b and c are 0 ≦ a ≦ 3, 0 ≦ b ≦ 3, 1
Is an integer satisfying ≦ c ≦ 3, a + b ≧ 1, and a + b + c = 4, X is a halogen atom, OR 1 is an alkoxyl group, R 2 is an alkyl group, a halogenated alkyl group, an alkene group, a halogenated group. It is any one selected from an alkene group, an aminoalkyl group, a halogenated aminoalkyl group and a derivative thereof, and when c ≧ 2, any combination thereof can be used. 7. The production method according to claim 6, which is the compound shown in FIG.
有する請求項７記載の製造方法。8. The method according to claim 7, wherein at least one R 2 contains a fluorine atom.
項６〜８のいずれかに記載の製造方法。9. The manufacturing method according to claim 6, wherein the organic material film is a fluororesin.
に、又はシランカップリング剤とマトリックス樹脂とを
共蒸着した後に加熱処理を行う請求項６〜９のいずれか
に記載の製造方法。10. The production method according to claim 6, wherein the heat treatment is performed after applying the composition for forming an organic material film or after co-evaporating a silane coupling agent and a matrix resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11328396A JPH09283514A (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Electronic device material and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11328396A JPH09283514A (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Electronic device material and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283514A true JPH09283514A (en) | 1997-10-31 |
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ID=14608261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11328396A Pending JPH09283514A (en) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Electronic device material and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09283514A (en) |
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-
1996
- 1996-04-09 JP JP11328396A patent/JPH09283514A/en active Pending
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